(57)【要約】  有機ＥＬ発光素子は、透明支持体（１０１）と、透明支持体上に設けられた透明な第１電極（１０２）と、第１電極上に設けられた発光層を含む有機層（１０４）と、発光層を含む有機層上に設けられた第２電極（１０６）と、第２電極上に設けられた絶縁性層（１０７）と、絶縁性層上に設けられた導電性層（１０８）とを含む。導電性層は、第１電極と接合され、かつ、第１電極とともに接地されている。発光層を含む有機層は、透明支持体と導電性層とによって封止されている。
2011142254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ発光素子であって、
透明支持体（１０１）と、
前記透明支持体上に設けられた透明な第１電極（１０２）と、
前記第１電極上に設けられた発光層を含む有機層（１０４）と、
前記発光層を含む有機層上に設けられた第２電極（１０６）と、
前記第２電極上に設けられた絶縁性層（１０７）と、
前記絶縁性層上に設けられた導電性層（１０８）とを備え、
前記導電性層は、前記第１電極と接合され、かつ、前記第１電極とともに接地されており、
前記発光層を含む有機層は、前記透明支持体と前記導電性層とによって封止されている、有機ＥＬ発光素子。
【請求項２】
前記透明支持体および前記導電性層は、可撓性部材により構成されている、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
【請求項３】
前記第２電極には負の電圧が印加される、請求項１または２に記載の有機ＥＬ発光素子。
【請求項４】
前記導電性層上に設けられた保護層をさらに備える、請求項１または２に記載の有機ＥＬ発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ発光素子は、自発光体であるため、駆動電圧が低くかつ消費電力が少ない、輝度が高い、応答性が速い、視野角が広い、素子を薄型化できるといった多くの優れた特徴を有している。そのため、有機ＥＬ発光素子は、白熱電球や蛍光灯に代わる照明デバイスとして、あるいは、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに代わるフラットディスプレイデバイスとして注目されている。【０００３】
有機ＥＬ発光素子において、調光を行う方法の一つとしてパルス駆動方式がある。人間の目の反応速度よりも短い周期で、点灯と消灯とを繰り返せば、人間の錯覚により平均の輝度で連続点灯しているように認識される。パルス駆動方式では、この特性を利用して、短い周期で各々の有機ＥＬ発光素子にパルス状の駆動電圧を印加して点灯する期間と、印加しないで消灯する期間とを交互に切り替え、その比率を変更することにより調光を行うものである。【０００４】
このようなパルス状の駆動電圧を印加する際の電圧変動に伴い、電気的なノイズが生じる可能性がある。このようなノイズを低減するために、特開２００７−２２７５２３号公報（特許文献１）には、有機パネルの発光面を除く部分を別体の導電性の筐体で覆う有機ＥＬ照明装置が開示されている。特開２００４−１５８４５１号公報（特許文献２）には、同様の目的で背面側に設けたノイズ減少用電極を透明電極と共に共通接地させたＥＬ発光素子が開示されている。【０００５】
また、有機ＥＬ発光素子は、発光層中で励起子を形成して発光に至るまでの電気化学的なプロセスを妨害する物質に対して、非常に敏感である。このような物質の代表としては、水分および酸素がある。これらの物質が、不純物として存在したり、外界から拡散したりすると、発光の効率や駆動寿命が著しく短くなり、実用的な照明や表示のための性能を得ることができなくなる。また、水分や酸素等は、電極表面や内部の電気的／化学的な特性を変化させ、電子や正孔の移動を妨害する場合もあり、その結果、実用的な特性を大きく劣化させ得る。このような問題に対して、特許文献２に記載のＥＬ発光素子では、外部からの湿気を防ぐ目的でノイズ減少用の電極を挟むように第１および第２の保護層が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２７５２３号公報
【特許文献２】特開２００４−１５８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示されたＥＬ発光素子では、ノイズ減少用の電極をＥＬ発光素子の背面に設けたのみであり、側面からのノイズの漏れを防ぐことができないという課題があった。【０００８】
また、特許文献１に開示された有機ＥＬ照明装置では、有機ＥＬ発光素子の発光面を除く全体を別体の筐体で覆っているだけであり、有機ＥＬ発光素子と筐体との隙間からノイズの漏れを生じる可能性がある。さらに、その隙間によって有機ＥＬ発光素子が大気に連通するため、外界からの水分および酸素の進入を防止できず、有機ＥＬ発光素子の実用的な特性が劣化し得るという課題があった。さらに、有機ＥＬ発光素子とは別の筐体で覆う構成としているため、装置の部品点数が増え、装置全体も大きくなるという課題もある。【０００９】
本発明は上記問題に鑑み、簡単な構成で、発生するノイズの漏れを抑制し、かつ水分や酸素に対する封止効果を備えた有機ＥＬ発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある局面に係る有機ＥＬ発光素子は、透明支持体と、透明支持体上に設けられた透明な第１電極と、第１電極上に設けられた発光層を含む有機層と、発光層を含む有機層上に設けられた第２電極と、第２電極上に設けられた絶縁性層と、絶縁性層上に設けられた導電性層とを含む。導電性層は、第１電極と接合され、かつ、第１電極とともに接地されている。発光層を含む有機層は、透明支持体と導電性層とによって封止されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成で、発生するノイズの漏れを抑制し、かつ水分や酸素に対する封止効果を備えた有機ＥＬ発光素子を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ発光素子を示す概略斜視図である。
【図２Ａ】図１のＡ−Ａに沿った概略断面図である。
【図２Ｂ】図１のＢ−Ｂに沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のある実施の形態について説明するが、本発明は後述するような実施の形態に限られない。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ発光素子を示す概略斜視図である。図２Ａおよび図２Ｂは、有機ＥＬ発光素子の概略断面図を示す。すなわち、図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ図１のＡ−ＡおよびＢ−Ｂに沿った概略断面図である。
【００１５】
図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照して、有機ＥＬ発光素子１Ａについて説明する。有機ＥＬ発光素子１Ａは、透明支持体１０１上に順次配置された、第１電極１０２と、発光層を含む有機層１０４と、第２電極１０６と、絶縁性層１０７と、導電性層１０８とを有している。
【００１６】
透明支持体１０１としては、ガラスや樹脂といった特定の材料に制限されることなく、透明のもの（すなわち、発光層からの光を透過させるもの）であって、かつ、ガスバリア性を有するものであればよい。透明支持体１０１に好ましく用いられる基材の一例としては、ガラス、石英、光透過性の樹脂フィルムが挙げられる。なお、ガラスまたは石英を用いた場合には、それ単独で充分なガスバリア性を有するものを実現できる。
【００１７】
透明支持体１０１に好ましく用いられる基材として特に好ましいものは、可撓性部材として機能する樹脂フィルムである。樹脂フィルムを用いることで、フレキシブル性を有する有機ＥＬ発光素子を実現できる。このような樹脂フィルムの一例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルムが挙げられる。
【００１８】
透明支持体１０１を樹脂フィルムの基材のみで構成してもよいが、ガスバリア性を向上させるために、樹脂フィルムの表面に、無機物の被膜、有機物の被膜、または無機物と有機物とのハイブリッド被膜からなるガスバリア層を形成することが特に好ましい。樹脂フィルムを基材に用いた透明支持体１０１のガスバリア性としては、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
本実施の形態では、透明支持体１０１としてポリエチレンテレフタレートを用いた。透明支持体１０１上に形成された透明な第１電極１０２は、導電性を有し、かつ、光を透過させる、厚さ１００ｎｍ程度のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ・Ｔｉｎ・Ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ・Ｚｉｎｃ・Ｏｘｉｄｅ）等で構成されている。本実施の形態では、第１電極１０２として厚さ１０ｎｍのＩＴＯを用いた。
【００２０】
発光層を含む有機層１０４は、厚さ１００ｎｍ程度で、蒸着により順次積層した、正孔注入層（４０ｎｍ）、正孔輸送層（２０ｎｍ）、発光層（３０ｎｍ）、正孔阻止層（１０ｎｍ）、および電子輸送層（３０ｎｍ）等を有している。本実施の形態では、発光層を含む有機層１０４は、正孔注入層（４０ｎｍ）、正孔輸送層（２０ｎｍ）、発光層（３０ｎｍ）、および正孔阻止層（１０ｎｍ）からなる構成を採用している。
【００２１】
第２電極１０６は、厚さ１５０ｎｍ程度のアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）等の薄膜で構成されている。本実施の形態では、１５０ｎｍのアルミニウムを用いた。
【００２２】
電源ＰＳの陽極側に第１電極１０２を電気的に接続し、電源ＰＳの陰極側に第２電極１０６を電気的に接続することにより、第１電極１０２を介して、発光層を含む有機層１０４に正孔が注入され、第２電極１０６を介して、発光層を含む有機層１０４に電子が注入される。なお、後述のように陽極側に接続される第１電極１０２は接地されているので、陰極側に接続される第２電極１０６に負極性の駆動電圧を印加している。
【００２３】
発光層を含む有機層１０４では、正孔と電子との再結合が生じ、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。そして、発光層を含む有機層１０４で発生した光Ｌ１は、第１電極１０２および透明支持体１０１を透過して外部へ照射される。
【００２４】
有機ＥＬ発光素子１Ａからの光Ｌ１の輝度の変更を行う場合、つまり調光を行う場合には、電源ＰＳから、人間の目の反応速度よりも速い周期（例えば、数百Ｈｚ程度）でパルス状の駆動電圧が印加される。電源ＰＳからの駆動電圧の印加によって、電圧が印加されて点灯する期間と、電圧が印加されず消灯する期間とを交互に切り替え、その比率を変更することにより調光を行う。
【００２５】
図２Ａに示すように、透明支持体１０１上で、導電性層１０８は、その端部１０８ｅで第１電極１０２と接合されている。導電性層１０８および透明支持体１０１は、ともに接地されている。第２電極１０６は、その上面および側面が導電性層１０８に覆われている。このような構成とすることによって、有機ＥＬ発光素子１Ａを発光させる際にパルス状の駆動電圧を印加したことにより発生するノイズに関しては、有機ＥＬ発光素子１Ａからの漏れ出しを抑制することが可能となる。なお、本実施の形態では、図２Ｂに示すように有機ＥＬ発光素子１Ａの一部分では、電源ＰＳとの電気的な接続のために、第１電極１０２の接続用の引出部１０２ａおよび第２電極１０６の接続用の引出部１０６ａは、各々の端部が外部に露呈した構成となっている。
【００２６】
有機ＥＬ発光素子１Ａでは、透明支持体１０１と絶縁性層１０７との間に、第１電極１０２および第２電極１０６が対向して発光層を含む有機層１０４を挟む構造となっている。さらに、発光層を含む有機層１０４が外気に触れることがないように、その周囲を導電性層１０８および透明支持体１０１により封止した封止構造となっている。なお、導電性層１０８の端部１０８ｅは、上述のように第１電極１０２と接合されているとともに、透明支持体１０１とも接合されている。
【００２７】
導電性層１０８は、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム等の金属材料により形成される。保護層１０９は、必須の構成ではないが、設けた方が耐傷性を向上する上で好ましい。このような構成の例として、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム等の樹脂フィルム基材（１０〜２００μｍ）にアルミ等の金属層を蒸着形成したシートを用いることができる。この場合には、樹脂フィルム基材が保護層１０９に、金属層が導電性層１０８にそれぞれ相当することになる。本実施の形態では、導電性層１０８として３０μｍのアルミニウムを用い、保護層１０９として、５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。
【００２８】
導電性層１０８、または、導電性層１０８および保護層１０９が、ガスバリア性を有し、かつ、透明支持体１０１もガスバリア性を有することから、これらによって封止された発光層を含む有機層１０４は、水分や酸素から遮断することができる。これによって、発光層を含む有機層１０４の性能の劣化を防ぐことが可能となる。また、導電性層１０８を、ガスバリア性を有する封止部材およびノイズ除去層として用いることができるので部品点数を減少させて、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。なお、導電性層１０８のガスバリア性としては、透明支持体１０１と同様に、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
また、導電性層１０８および透明支持体１０１を可撓性部材により構成することによって、有機ＥＬ発光素子１Ａは折り曲げ可能となり、有機ＥＬ発光素子１Ａを曲面状態で使用することができたり、軽量化を図ったりすることが可能となる。
【００３０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３１】
１０１  透明支持体、１０２  第１電極、１０４  発光層を含む有機層、１０６  第２電極、１０７  絶縁性層、１０８  導電性層、１０９  保護層。
【図１】
2011142254.tif 000003
【図２Ａ】
2011142254.tif 000004
【図２Ｂ】
2011142254.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ発光素子であって、
透明支持体と、
前記透明支持体上に設けられた透明な第１電極と、
前記第１電極上に設けられた発光層を含む有機層と、
前記発光層を含む有機層上に設けられた第２電極と、
前記第２電極上に設けられた絶縁性層と、
前記絶縁性層上に設けられた導電性層とを備え、
前記導電性層は、前記第１電極と接合され、かつ、前記第１電極とともに接地されており、
前記発光層を含む有機層は、前記透明支持体と前記導電性層とによって封止されている、有機ＥＬ発光素子。
【請求項２】
前記透明支持体および前記導電性層の水蒸気透過率は、０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下である、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
【請求項３】
前記透明支持体および前記導電性層は、可撓性部材により構成されている、請求項１または２に記載の有機ＥＬ発光素子。
【請求項４】
前記第２電極には負の電圧が印加される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ発光素子。
【請求項５】
前記導電性層上に設けられた保護層をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ発光素子。
【国際調査報告】
2011142254.tif 000006
2011142254.tif 000007